Các doanh nghiệp kinh doanh nguồn điện liên tục và bộ biến tần năng lượng mặt trời có thể quen thuộc với các đơn vị sóng sin thuần túy và sóng sin biến đổi. Đây là các loại dạng sóng được sử dụng để mô tả đầu ra của bộ biến tần điện và người mua phải biết sự khác biệt khi lựa chọn thiết bị phù hợp với nhu cầu của mình.
Bài viết này trình bày về cách thức hoạt động của biến tần năng lượng mặt trời, các thiết bị sóng sin chuẩn và sóng sin sửa đổi, ưu điểm và nhược điểm của chúng cũng như sự khác biệt giữa chúng để giúp các thương hiệu đưa ra quyết định mua hàng sáng suốt.
Mục lục
Tổng quan về thị trường biến tần năng lượng mặt trời
Biến tần năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?
Bộ biến tần sóng sin chuẩn là gì?
Bộ biến tần sóng sin sửa đổi là gì?
Cách phát hiện bộ biến tần sóng sin thuần túy hoặc sóng sin đã sửa đổi
Tập trung
Tổng quan về thị trường biến tần năng lượng mặt trời
Thống kê thị trường
Theo bảng thống kê, thị trường biến tần quang điện mặt trời toàn cầu có giá trị 7.7 tỷ đô la Mỹ vào năm 2020 và dự kiến sẽ đạt 17.9 tỷ đô la Mỹ vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 8.8% từ năm 2021-2030.
Trình điều khiển thị trường
Các động lực chính của thị trường là sự tăng trưởng nhanh chóng trong sạch và năng lượng tái tạo và việc lắp đặt dễ dàng các bộ biến tần năng lượng mặt trời trong nhà và tòa nhà. Tuy nhiên, các vấn đề như chi phí cao, thất thoát nhiệt và thiếu giám sát và bảo trì thích hợp đe dọa kìm hãm sự tăng trưởng của thị trường trong tương lai.
Tuy nhiên, các khoản đầu tư và sáng kiến của chính phủ vào việc điện khí hóa các vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa có thể sẽ tạo ra cơ hội mở rộng thị trường. Hơn nữa, có sự cứu trợ đáng kể từ sự suy giảm thị trường do đại dịch COVID-19 gây ra do các hoạt động xây dựng và công nghiệp bị đình chỉ.
Loại sản phẩm
Phân khúc biến tần trung tâm đứng đầu với thị phần ước tính là 50.9% vào năm 2020. Với nhu cầu ngày càng tăng đối với biến tần trung tâm trong các ứng dụng công nghiệp và tiện ích lớn trên toàn thế giới, phân khúc này được dự đoán sẽ tiếp tục duy trì vị trí dẫn đầu.
Hơn nữa, các nền kinh tế đang phát triển như Trung Quốc và Ấn Độ đang trải qua quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng, dự kiến sẽ thúc đẩy nhu cầu trong giai đoạn dự báo.
Người dùng cuối
Phân khúc tiện ích chiếm ưu thế trên thị trường theo thị phần doanh thu và dự kiến sẽ tăng trưởng ở mức CAGR là 8.3%. Các khoản đầu tư cao hơn và các dự án xây dựng mới như nhà máy điện mặt trời phi tập trung và điện khí hóa nông thôn thúc đẩy tăng trưởng của ngành trên toàn cầu.
Vùng
Châu Á - Thái Bình Dương có thị phần cao nhất vào năm 2020 và dự kiến sẽ tiếp tục dẫn đầu trong giai đoạn dự báo. Sự hiện diện của nhiều đơn vị chủ chốt và lượng người tiêu dùng lớn trong khu vực này là động lực chính của thị trường.
Hơn nữa, những tiến bộ công nghệ và đầu tư lớn có thể sẽ mở rộng lĩnh vực năng lượng tái tạo. Và việc cải tạo cơ sở hạ tầng điện cũ sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng thú vị của thị trường trong những năm tới.
Biến tần năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?
Biến tần năng lượng mặt trời được kết nối với các tấm pin mặt trời, giúp giữ lại ánh sáng mặt trời và biến nó thành năng lượng. Năng lượng này được gửi đến các bộ biến tần, chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) được tạo ra bởi tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) cung cấp cho các thiết bị điện trong gia đình và doanh nghiệp.
Các bộ biến tần phải thay đổi điện áp DC không đổi thành dạng sóng sin cong trên và dưới 0 vôn. Bộ biến tần theo dõi và điều chỉnh điện áp của các tấm pin mặt trời để đảm bảo chúng hoạt động ở hiệu suất tối đa.
Tiếp theo, đầu ra AC được đồng bộ hóa với lưới điện để điện được tạo ra có thể được sử dụng tại chỗ hoặc phân phối trở lại lưới điện để lưu trữ. Người dùng có thể cắm các thiết bị sau khi chuyển đổi.
Biến tần năng lượng mặt trời có các tính năng an toàn tích hợp giúp tự động tắt hệ thống trong trường hợp khẩn cấp hoặc mất điện. Chúng cũng có màn hình cho phép người tiêu dùng theo dõi hiệu suất và sản lượng năng lượng của hệ thống.
Bộ biến tần sóng sin chuẩn là gì?
A biến tần sóng sin tinh khiết chuyển đổi DC thành AC theo dạng sóng tương tự như nguồn điện AC tiêu chuẩn được cung cấp từ lưới điện. Công suất sóng sin chuẩn di chuyển theo sóng đồng đều và chảy rất êm ả.
Vì thế, họ đang thích hợp để cấp điện cho các thiết bị điện, bao gồm các thiết bị điện tử nhạy cảm như máy tính xách tay, TV LED, thiết bị y tế và tải cảm ứng như động cơ không chổi than.
Ưu điểm
Đơn vị sóng sin chuẩn tương thích với nhiều loại thiết bị điện tử, đặc biệt là các thiết bị nhạy cảm cần nguồn điện ổn định và chất lượng cao. Ngoài ra, chúng thường hiệu quả hơn, do đó chi phí vận hành thấp hơn và tuổi thọ thiết bị tăng lên.
Hầu hết các thiết bị điện tử tiêu dùng được sản xuất cho một công suất sóng sin chuẩn hoạt động. Một số thiết bị điện như thiết bị âm thanh, động cơ, lò vi sóng và bất kỳ thứ gì có thyristor sẽ chỉ hoạt động bình thường khi sử dụng bộ biến tần sóng sin chuẩn.
Hơn nữa, nó tạo ra ít tiếng ồn và nhiễu hơn, giúp tăng cường hiệu suất nhờ biên độ đồng đều.
Nhược điểm
Do có sự tương đồng với nguồn cung cấp điện lưới thông thường nên các bộ biến tần này phức tạp hơn và tốn kém hơn khi sản xuất, khiến chúng kém hấp dẫn hơn đối với người tiêu dùng.
Ngoài ra, do trọng lượng nặng, bộ biến tần sóng sin chuẩn cũng thường khó khăn và cồng kềnh khi vận chuyển và lắp đặt. Ngoài ra, chúng có thể dẫn đến mức tiêu thụ điện dự phòng cao hơn, dẫn đến chi phí vận hành cao hơn.
Bộ biến tần sóng sin sửa đổi là gì?
Bộ biến tần đầu tiên được thiết kế để tạo ra các tín hiệu dạng khối khiến điện áp tăng lên và giảm xuống như cầu thang. Những các loại biến tần được gọi là bộ biến tần sóng sin đã sửa đổi. Chúng chuyển đổi DC thành AC với dạng sóng không mượt như bộ biến tần sóng sin chuẩn.
Bộ biến tần sóng sin đã sửa đổi thích hợp để sạc các thiết bị điện tử cơ bản và các thiết bị ít nhạy cảm hơn như bộ sạc điện thoại, máy sưởi và máy điều hòa. Tuy nhiên, nó vẫn có thể cấp nguồn cho nhiều thiết bị ngoại trừ các thiết bị có thyristor, bộ hẹn giờ điện tử và đồng hồ kỹ thuật số.
Thiết bị này lấy thời gian từ đỉnh sóng, mà sóng hình sin biến đổi không sở hữu vì nó có đỉnh phẳng thay vì đỉnh nhọn.
Ưu điểm
Không giống như sóng sin chuẩn, bộ biến tần sóng sin sửa đổi nhẹ và dễ vận chuyển và lắp đặt. Chúng cũng rẻ hơn, khiến chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho người tiêu dùng có ngân sách hạn hẹp.
Hơn nữa, nhờ tính nhỏ gọn, các bộ biến tần này có thể cung cấp nguồn điện đột biến cao, phù hợp để cấp điện cho các thiết bị khởi động dòng điện lớn như tủ lạnh.
Nhược điểm
Như đã nêu ở trên, các đơn vị sóng sin đã sửa đổi kém hiệu quả hơn và không tương thích với một số thiết bị nhất định. Do đó, thiết bị y tế, thiết bị âm thanh và máy tính cụ thể có thể không hoạt động bình thường trên nguồn điện này. Ngoài ra, nó có thể làm giảm tuổi thọ của chúng hoặc thậm chí làm hỏng các thiết bị.
Một lần nữa, các mẫu sóng không đồng nhất của chúng tạo ra nhiều tiếng ồn và nhiễu hơn, tương tự như tiếng vo ve nghe thấy trong tủ lạnh và quạt trần.
Cách phát hiện bộ biến tần sóng sin thuần túy hoặc sóng sin đã sửa đổi
Kiểm tra chi phí và hiệu quả
Bộ biến tần sóng sin chuẩn đắt hơn và có thể cấp điện cho các thiết bị nhạy cảm mà không có nguy cơ hư hỏng hoặc gây tiếng ồn.
Mặt khác, các biến thể sóng sin được sửa đổi có độ méo và hiệu suất thấp hơn. Các thiết bị được cắm vào các bộ biến tần này sử dụng nhiều hơn 30% điện năng so với mức cần thiết và do đó không thể chạy hết công suất. Theo thời gian, điều này có thể dẫn đến nhiệt độ quá cao có thể làm hỏng thiết bị.
Bạn có thể so sánh một đơn vị sóng sin thuần túy với một chiếc xe có bánh xe trong khi các đơn vị sóng sin đã sửa đổi với một đơn vị có bánh xe hình bát giác hoặc thậm chí hình vuông. Đơn vị sau sẽ có một chuyến đi gồ ghề và thậm chí có thể không tồn tại nếu các thành phần của xe nhạy cảm.
Tuy nhiên, vì chúng dễ sản xuất hơn (với ít thành phần hơn) nên các thiết bị sóng sin sửa đổi có giá thành rẻ và phù hợp với ngân sách.
Nhãn cũng là chỉ số tốt
Đôi khi, nhà sản xuất có thể dán nhãn nêu rõ bộ biến tần là bộ biến tần sóng sin thuần túy hay sóng sin biến đổi. Ví dụ, nhãn có thuật ngữ “sóng sin gần đúng” hoặc “sóng vuông biến đổi” có thể mô tả bộ biến tần sóng sin biến đổi.
Tuy nhiên, đây không phải là chỉ số đáng tin cậy vì các nhà sản xuất khác nhau có thể sử dụng các thuật ngữ khác nhau.
Kiểm tra sự can thiệp
Phương pháp này là cách đáng tin cậy nhất để xác định dạng sóng của bộ biến tần. Kiểm tra sử dụng máy hiện sóng hoặc máy phân tích dạng sóng bằng cách kết nối nó với tải và đo điện áp đầu ra.
Đầu ra này có thể được so sánh với dạng sóng tham chiếu để xác định độ méo. Nếu là dạng sóng liên tục mượt mà, thì đó là một đơn vị sóng sin thuần túy. Ngược lại, dạng bậc thang hoặc dạng cầu thang biểu thị một bộ biến tần sóng sin đã sửa đổi.
Đồng hồ vạn năng hoặc máy phân tích công suất cũng có thể đo chất lượng và hiệu suất điện năng, vì sóng sin chuẩn sẽ tạo ra điện năng sạch hơn, chất lượng cao hơn so với bộ biến tần sóng sin sửa đổi.
Điều quan trọng cần lưu ý là nhiễu điện từ các thiết bị khác hoặc hệ thống dây điện kém có thể ảnh hưởng đến đầu ra dạng sóng của bộ biến tần. Do đó, nên thực hiện nhiều lần thử nghiệm để xác nhận loại chính xác.
Kiểm tra các hồ sơ theo dõi đã được chứng minh
Một cách khác để phân biệt giữa bộ biến tần sóng sin thuần túy và sóng sin biến đổi là kiểm tra hồ sơ theo dõi đã được chứng minh. Các thương hiệu nên cởi mở trong việc tiết lộ hồ sơ theo dõi sản phẩm của mình, vì vậy người tiêu dùng phải tránh bất kỳ ai từ chối cung cấp thông tin đó.
Đối với bộ biến tần sóng sin chuẩn, hồ sơ theo dõi phải cho thấy thiết bị được sử dụng trong nhà, văn phòng và các cơ sở khác cần nguồn điện đầy đủ. Nó cũng phải cho thấy bộ biến tần xử lý các thiết bị và đồ dùng nhạy cảm, như TV và tủ lạnh.
Mặt khác, bộ biến tần sóng sin đã sửa đổi phải có hồ sơ theo dõi cho thấy hiệu quả của chúng đối với mục đích sử dụng thông thường trong nhà và ngoài trời. Vì chúng không mạnh bằng các bộ biến tần thuần túy, nên chúng chỉ xử lý được đèn và các thiết bị cơ bản khác.
Tập trung
Cả hai bộ biến tần năng lượng mặt trời đều có ưu và nhược điểm, vì vậy việc lựa chọn loại nào phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu về điện năng, ngân sách và thông số kỹ thuật của thiết bị.
Thiết bị càng phức tạp và nhạy cảm thì khả năng cần bộ biến tần sóng sin chuẩn càng cao. Mặt khác, nếu nhu cầu điện năng đơn giản, sóng sin biến đổi có thể là lựa chọn tốt hơn vì nhẹ hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
